电磁感应定律2.ppt

理 学 院 物 理 系 感生电动势 回路固定 思考：感生电动势产生的物理机理是什么呢？ 产生感生电动势的非静电力为电场力 麦克斯韦假设：变化的磁场在其周围空间会激发一种涡旋状的电场，称为涡旋电场或感生电场。 L 感生电场的特点 只要磁场变化，就有感生电场存在。与导体的存在与否无关。 由感生电场引起的感生电动势与导体的种类、性质无关，只与导体的形状有关。 感生电场与静电场的比较 感生电场和静电场的共同点是对电荷有作用力。 感生电场由磁场的变化所激发，静电场由静止的电荷激发。 感生电场的电场线是闭合的，而静电场的电力线是不闭合的。 由法拉第电磁感应定律： 由电动势的定义： ?1、 S 是以 L 为边界的任一曲面。 讨论 感生电场方向也可以用楞次定律判定 ?2、负号表示 和 构成左旋关系。 是发散场 是涡旋场 ? 3、一般情况下，空间电场包含感生电场和静电场 讨论 场源 由静止电荷激发 由变化的磁场激发 电力线形状 电力线为非闭合曲线 电力线为闭合曲线 静电场为无旋场 感生电场为有旋场 电场的性质 为保守场作功与路径无关 为非保守场作功与路径有关 静电场为有源场 感生电场为无源场 静电场 感生电场 o R 例1：如图所示，半径为R的圆形区域内存在均匀磁场，磁场的磁感应强度大小随时间均匀增加　 ，求空间的感生电场的分布情况。 o R B R Ei r o 结论： 1. r R 区域 2. r R 区域 [例2] 有一匀强磁场分布在一圆柱形区域内， 已知： 方向如图. 求： 用 求解 解一: 电动势的方向由C指向D (2)用法拉第定理求解 磁通 讨论 1 2 1 2 3 从C→D沿不同的路径积分得到的感生电动势不同。 感生电场不是位场，做功与路径有关 大块的金属在磁场中运动，或处在变化的磁场中，金属内部也要产生感应电流，这种电流在金属内部自成闭合回路，称为涡电流或涡流。 铁芯 交 流 电 源 涡流线 铁 芯中的 涡电流 1、主要物理效应： 热效应、电磁阻尼效应. 涡电流的应用 抽真空 稀有金属高温下容易氧化 (1) 高频感应炉的应用 (2) 电磁炉 炉内线圈产生交变磁场 (3) 用涡电流加热金属电极 抽真空 接高频发生器 显像管 管里金属电极吸附的气体不易抽出 (4) 电度表记录电量 o o’ 涡电流的磁场与电磁铁的磁场作用 3、涡电流的危害与防护 　　变压器的铁损：变压器在工作时在铁心中产生的涡电流，使铁芯发热，造成漆包线绝缘性能下降，引发事故。 　　处理方法：铁芯用多片硅钢片叠合而成，使导体横截面减小，涡电流也较小。